Kajian teori fungsian ketumpatan pada struktur, tapak perangkap muon dan interaksi hiperhalus muon dalam Poli(3-heksiltiofena-2,5-dil)

Abstract

Polimer semikonduktor seperti Poli(3-heksiltiofene-2,5-dil) (P3HT) telah mendapat perhatian kerana sifatnya dan telah digunakan dalam sel suria. Kadar resapan elektron dalam bahan ini dapat memberikan maklumat penting tentang angkutan cas. Spektroskopi muon adalah satu kaedah yang sensitif dengan suasana mikroskopik bahan dan mampu memberikan gambaran tentang sifat resapan elektron. Penghitungan kadar resapan D memerlukan pengetahuan tentang nilai interaksi hiperhalus muon yang sukar diperoleh melalui uji kaji. Oleh itu kaedah Teori Fungsian Ketumpatan (DFT) telah digunakan dalam penyelidikan ini untuk mencari tapak stabil muon di dalam P3HT dan seterusnya menghitung nilai interaksi hiperhalus. Dalam kajian ini semua struktur yang dioptimumkan bagi sistem perumah dan sistem termuonat telah diperoleh dengan menggunakan kaedah DFT pada tahap B3LYP/6-311++G(d,p). Kajian ini menunjukkan bahawa kehadiran muon di dalam bahan ini menyebabkan perubahan ketara pada ciri-ciri HOMO dan LUMO. Tapak C5 dan C2 yang terletak bersebelahan sulfur adalah yang paling stabil dengan nilai interaksi hiperhalus muon sebanyak 267.4 MHz dan 293.8 MHz. Walaupun kedua-dua tapak ini mempunyai nilai tenaga yang hampir sama, namun suasana taburan lokal spin elektron adalah berbeza.